El documento presenta información sobre diferentes tipos de órbitas de satélites artificiales alrededor de la Tierra, incluyendo órbitas bajas, medias, geosíncronas, geoestacionarias, ecuatoriales, inclinadas, polares, circulares y elípticas. Explica las características y usos de cada tipo de órbita.
4. Agradecimientos y dedicatoria Yo lesly Samanta Soria agradezco al mi madre por entenderme y agradezco al ingeniero Edison Coímbra por iniciar este proyecto de saber mas sobre este tema Dedico estte proyecto a DIOS
5. El movimiento de la Luna Para que la Luna gire alrededor de la Tierra; debe existir una fuerza que la obliga a girar. La Luna, al girar, debe estar sometida a una fuerza, ya que cambia de dirección y sentido, y por lo tanto tiene una aceleración. Esa fuerza se denomina fuerza centrípeta y se dirige hacia el centro del giro. La aceleración que origina se denomina: aceleración centrípeta, también dirigida hacia el centro.
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7. La luna La Luna describe un movimiento circular uniforme periódico (aproximadamente 27 días) pero es un movimiento acelerado aunque no cambie su velocidad lineal, cambia la dirección del movimiento lo que origina una aceleración normal o centrípeta.
8. SATELITE NATURAL Se denomina satélite natural a cualquier objeto que orbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al planeta en su translación alrededor de la Estrella que orbita. El término satélite natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por el hombre.
10. SATELITES ARTIFICIAL ALREDEDOR DE LA TIERRA El origen de los satélites artificiales está íntimamente ligado al desarrollo de los cohetes que fueron creados, primero, como armas de larga distancia; después, utilizados para explorar el espacio y luego, con su evolución, convertidos en instrumentos para colocar satélites en el espacio. Las actividades en el espacio, incluyendo la tecnología satelital, se remontan a tiempos muy remotos, cuando el hombre empezó a medir los movimientos de las estrellas, dando origen a una de las ramas más antiguas de la ciencia, la Mecánica Celeste. Mucho después, se empezaron a realizar los primeros cálculos científicos sobre la tasa de velocidad necesaria para superar el tirón gravitacional de la Tierra.
11. ¿Pero cuántos satélites artificiales orbitan alrededor de la Tierra? El número de satélites puesto es órbita por el ser humano alrededor de la Tierra es uno de los mayores enigmas de nuestra era. No hay ningún listado disponible que refleje el total, al menos no un listado público, pues a pesar de que el catálogo oficial de la Nasa contiene una relación exhaustiva de los que cumplen funciones para las distintas ramas científicas, comunicaciones, apoyo a vuelos espaciales, geolocalización, vigilancia, actividades militares o aplicaciones tecnológicas, es ampliamente conocido que todos aquellos que tienen condición de ‘secreto‘ por parte de los Estados no se encuentran reflejados.
12. SATELITE SUPERFICIAL Satélite artificial Un satélite artificial es un satélite creado y puesto en órbita por el ser humano. El Sputnik I, lanzado por la URSS en 1957, fue el primer satélite artificial. En la actualidad existen numerosos satélites artificiales que orbitan alrededor de la Tierra y en torno a otros planetas del Sistema Solar. Los satélites artificiales se utilizan para múltiples tareas:
15. TIPOS DE ORBITA III. Tipos de órbitas En el caso de los satélites artificiales, existen varios tipos de órbitas, dependiendo de: • Su distancia de la Tierra (geostacionaria, geosíncrona, de baja altura, de media altura y excéntricas); • Su plano orbital con respecto al Ecuador (ecuatorial, inclinada y polar); • La trayectoria orbital que describen (circular y elíptica). A su vez se subdividen en: • Órbita síncrona: Existen alrededor de todas las lunas, planetas, estrellas y agujeros negros — a menos que roten tan lentamente que la órbita estuviera fuera de su esfera de Hill. La mayoría de lunas interiores de planetas tienen rotación síncrona. Los objetos con rotación caótica (como Hyperion) son problemáticos, ya que sus órbitas síncronas cambian imprevisiblemente; • Órbita Geosíncrona: Es una órbita geocéntrica alrededor de un cuerpo celeste, que tiene el mismo periodo orbital que el de rotación sideral de dicho cuerpo celeste. Es circular, con un periodo de un día sideral. La órbita terrestre debe tener un radio de 42,164.2 km. (desde el centro de la tierra); 216
16. TIPOS DE ORBITAS • Órbita de Baja Altura (LEO). En el rango de 640 -1,600 km., entre las llamadas región de densidad atmosférica constante y la región de los cinturones de Van Allen. Los satélites de órbita baja circular son muy usados en sistemas de comunicaciones móviles; • Órbita de Media Altura: Son las que van desde 9,600 km., hasta la altura de los satélites geosíncronos. Los satélites de órbita media son muy usados también en las comunicaciones móviles; • Órbita Ecuatorial: La trayectoria del satélite sigue un plano paralelo al Ecuador, es decir tiene una inclinación de 0°; • Órbita Inclinada: En este curso la trayectoria del satélite sigue un plano con un cierto ángulo de inclinación respecto al Ecuador; • Órbita Polar: El satélite sigue un plano paralelo al eje de rotación de la tierra pasando sobre los polos y perpendicular la Ecuador; • Órbita circular: Un satélite posee una órbita circular si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente una trayectoria circular (la usan los satélites geosíncronos); • Órbita elíptica (Molniya): Un satélite posee una órbita elíptica si su movimiento alrededor de la tierra es una trayectoria elíptica. Este tipo de órbita posee un perigeo y un apogeo;
17. Orbita síncrona Una órbita síncrona o sincrónica es una órbita en la que el periodo orbital del cuerpo orbitando (normalmente un satélite) es igual al periodo de rotación del cuerpo en el cual orbita (normalmente un planeta) y, además, orbita en el mismo sentido que este cuerpo. Un satélite en una órbita síncrona que además sea ecuatorial y circular aparecerá suspendido e inmóvil en un punto sobre el ecuador del planeta orbitado. Sin embargo, una órbita síncrona no necesariamente tiene que ser ecuatorial ni circular. Un cuerpo en una órbita síncrona no ecuatorial aparecerá oscilante de norte en sur en torno a un punto sobre el ecuador del planeta, mientras que un cuerpo en una órbita elíptica parecerá que oscila de este en oeste. Para un observador situado en el cuerpo orbitado o central, la combinación de estos dos movimientos produce una figura en forma de 8.
18. Orbitas sincrónicas y sus características Una órbita síncrona alrededor de la Tierra se llama órbita geosíncrona. Si, además, ésta es ecuatorial y circular se llama órbita geostacionaria. Una órbita síncrona en torno al Sol se llama órbita heliosíncrona. Ésta última, no se tiene que confundir con la órbita polar heliosíncrona que es una órbita geocéntrica que mantiene fija su orientación relativa con el Sol, de manera que el ángulo entre el plano de la órbita y el eje Tierra-Sol se mantiene constante a lo largo del año.
19. Orbita geosingroma Una órbita geosíncrona es una órbita geocéntrica que tiene el mismo periodo orbital que el periodo de rotación sideral de la Tierra. Tiene un semieje mayor de 42.164 km en el plano ecuatorial. Las órbitas síncronas existen alrededor de todas las lunas, planetas, estrellas y agujeros negros, a menos que roten tan lentamente que la órbita estuviera fuera de su esfera de Hill. La mayoría de las lunas interiores de los planetas tienen rotación síncrona, así que sus órbitas síncronas están, en la práctica, limitadas a sus puntos de Lagrange. Los objetos con rotación caótica (como Hyperion) son también problemáticos, ya que sus órbitas síncronas cambian imprevisiblemente.
20. Ecuacion de la orbita geo a) r: radio= 35848km b) t: tiempo= 24hrs c) velocidad: d) Perímetro V= 2πr pt= 2πr t pt= 2π x 35848000m V = 2π x 3.6000 m 86.400 seg V = 22.619.467,1 m Pt= 225.239.626,9m 86400 seg V = 261,7993,877 m/seg
22. Orbita de baja altura ( leo) Una órbita terrestre baja (OTB o LEO, por LowEarthOrbit, en inglés) es una órbita alrededor de la tierra entre la atmósfera y el cinturón de radiación de Van Allen, con un ángulo bajo de inclinación. Estos límites no están rígidamente definidos, pero están típicamente entre 200 - 1200 km sobre la superficie de la Tierra. Esto es generalmente menos que la órbita circular intermedia y lejos de la órbita geoestacionaria. Las órbitas más bajas que ésta, no son estables y decaen rápidamente debido al rozamiento con la atmósfera. Las órbitas más altas están sujetas a averías electrónicas rápidamente debido a la radiación intensa y a la acumulación de carga eléctrica. Las órbitas de ángulo de inclinación más alto se llaman órbitas polares.
25. Orbita de media altura Son las que van desde 9,600 km., hasta la altura de los satélites ge síncronos. Los satélites de órbita media son muy usados también en las comunicaciones móviles;
26. Orbita meo Altura de 8.000 a 20.000 km, describe una órbita elíptica. Su periodo es de 6 horas. Con 3 ó 4 satélites se tiene una cobertura global
28. Orbita ecuatorial A la órbita casi ecuatorial es una órbita que se encuentra cerca del plano ecuatorial del objeto en órbita. Esta órbita permite la rápida revisar los tiempos (para una nave espacial en órbita individual) de los sitios de tierra cercanas al ecuador
30. Orbita inclinada Un satélite se dice que ocupan una órbita inclinada alrededor de la Tierra si la órbita presenta un ángulo distinto de cero grados con el plano ecuatorial . Este ángulo se llama la órbita 's inclinación . Un planeta se dice que tiene una órbita inclinada en todo el dom si tiene un ángulo distinto de cero para el plano de la eclíptica .
32. Orbita polar Una órbita polar es una órbita en la cual un satélite pasa por encima o casi por encima de ambos polos del cuerpo (generalmente un planeta como la Tierra , pero, posiblemente, otro cuerpo, como el dom ) está en órbita en cada revolución. Por lo tanto, tiene una inclinación de (o muy cerca de) 90 grados a la línea ecuatorial . Excepto en el caso especial de un polar órbita geoestacionaria un satélite en una órbita polar pasa sobre el ecuador a una diferente longitud en cada una de sus órbitas. Órbitas polares a menudo se utilizan para la tierra, cartografía, observación de la Tierra , y de reconocimiento satélites, así como de algunos satélites meteorológicos . La constelación de satélites Iridium también utiliza una órbita polar a prestar servicios de telecomunicaciones. La desventaja de esta órbita es que no hay lugar en una superficie de la Tierra se puede percibir continuamente desde un satélite en una órbita polar. Es común que los satélites en órbita casi polar de elegir una órbita sincronizada con el sol : lo que significa que cada paso orbital sucesivos se produce a la misma hora local del día. Esto puede ser particularmente importante para aplicaciones tales como la teleobservación de la temperatura de la atmósfera, donde lo más importante para ver bien puede haber cambios en el tiempo, que no quiere ver a un alias en los cambios en la hora local. Para mantener la misma hora local en un paso determinado, es deseable que la órbita de ser lo más corto posible, es decir, lo más bajo posible. Sin embargo, las órbitas muy baja de unos cientos de kilómetros rápidamente la descomposición debido a la fricción de la atmósfera. Una altitud de uso general es de aproximadamente 1000 km;. Esto produce un período orbital de unos 100 minutos [1] La mitad de la órbita en el lado del sol, entonces toma sólo 50 minutos, durante el cual la hora local del día no varían mucho.
34. Orbita circular La órbita circular intermedia (OCI), también llamada órbita media terrestre (OMT), se usa por satélites entre altitudes de órbita terrestre baja (hasta 1200 km) y órbita geosíncrona (35.790 km). Su principal uso es para sistemas de posicionamiento geográfico (GPS, Glonass, Galileo), pero la red de satélites O3b ha anunciado su uso para acceso a Internet (a partir de 2013).
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36. Orbita elíptica Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para explicar el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Aunque él no las enunció en el mismo orden. La primera de ellas: Primera Ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de los focos. Establece que cada vez que hay una fuerza central de atracción (un sol, o un objeto masivo) el movimiento no perturbado de un objeto orbitante será según el de una elipse. Isaac Newton generalizó esta ley diciendo que el movimiento será en general el de una curva cónica (es decir que se puede hablar además de órbitas circulares, elípticas, parabólicas e hiperbólicas) siempre que la fuerza central sea del tipo inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, tal y como es la fuerza de la gravitación. La generalización alcanzó a describir cómo dependiendo de ciertos factores iniciales tales como la dirección y la intensidad de la velocidad en el momento inicial en el que se pone a orbitar un cuerpo.
39. PERIODO DE ROTACION DEL SATELITE AL REDEDOR DE LA TIERRA Movimientos de la Luna La Luna es el único satélite natural de la Tierra. La luna gira alrededor de su eje (rotación) en aproximadamente 27.32 días (mes sidéreo) y se traslada alrededor de la Tierra (traslación) en el mismo intervalo de tiempo, de ahí que siempre nos muestra la misma cara. Además, nuestro satélite completa una revolución relativa al Sol en aproximadamente 29.53 días (mes sinódico), período en el cual comienzan a repetirse las fases lunares.Los instantes de salida, tránsito y puesta del Sol y de la Luna están relacionados con las fases. La Luna se traslada alrededor de la Tierra en sentido directo, en dirección Este. Como el Sol se mueve 1° por día hacia el Este. La Luna atrasa diariamente su salida respecto a la del Sol unos 50 minutos.
40. PERIODO DE ROTACION DEL SATELITE Movimientos de la Luna La Luna es el único satélite natural de la Tierra. La luna gira alrededor de su eje (rotación) en aproximadamente 27.32 días (mes sidéreo) y se traslada alrededor de la Tierra (traslación) en el mismo intervalo de tiempo, de ahí que siempre nos muestra la misma cara. Además, nuestro satélite completa una revolución relativa al Sol en aproximadamente 29.53 días (mes sinódico), período en el cual comienzan a repetirse las fases lunares.Los instantes de salida, tránsito y puesta del Sol y de la Luna están relacionados con las fases. La Luna se traslada alrededor de la Tierra en sentido directo, en dirección Este. Como el Sol se mueve 1° por día hacia el Este. La Luna atrasa diariamente su salida respecto a la del Sol unos 50 minutos.Rotación y traslación de la Luna La Luna gira alrededor de la Tierra aproximadamente una vez al mes. Si la Tierra no girara en un día completo, sería muy fácil detectar el movimiento de la Luna en su órbita. Este movimiento hace que la Luna avance alrededor de 12 grados en el cielo cada día.Si la Tierra no rotara, lo que veríamos sería la Luna cruzando la bóveda celeste durante dos semanas, y luego se iría y tardaría dos semanas ausente, durante las cuales la Luna sería visible en el lado opuesto del Globo.Sin embargo, la Tierra completa un giro cada día, mientras que la Luna se mueve en su órbita también hacia el este. Así, cada día le toma a la Tierra alrededor de 50 minutos más para estar de frente con la Luna nuevamente (lo cual significa que nosotros podemos ver la Luna en el Cielo.) El giro de la Tierra y el movimiento orbital de la Luna se combinan, de tal suerte que la salida de la Luna se retrasa del orden de 50 minutos cada día.
41. Altura de satélite con respecto a la tierra: Solución.- La Luna está a 384.000 Km de la Tierra. El radio de la Tierra es 6.378 Km. Aplicando la fórmula, T = 0.01 (384.000 + 6.378)1.5 = 2.439.090 s = 1 mes.
42. Ecuación de la luna r = radio de la órbita luna =384.400 Km T = 1 mes V= 2πr T V=2πx384400xm =998,37 m/seg 28x24x3600seg
43. Perímetro de la luna PT =2πr PT= 2π 384400X PT =2,415,256,432m
44. SATELITE LEO (TELEDESIC Y IRIDIUM ) Teledesic fue un sistema de satélites LEO (orbita terrestre baja) de comunicaciones. Se basó en el sistema Iridium pero destinada a usuarios de Internet de banda ancha. Dentro de cualquier área circular con un radio de 1350 a 1500 Km, la Red de Teledesic podrá soportar más de 500 megabits por segundo (Mbps) de datos hacia y desde los terminales de los usuarios
45. Ecuación teledesis a) r : radio = 1350 a 1500 km b) t: tiempo= 1.5 a 2 hrs velocidad: Perímetro V= 2 πr Pt= 84822,300165 m V= 1570.79 m/s
